【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用具有硫代羰基官能团的试剂浸出金属硫化物的工艺背景本申请要求2016年10月19日提交的美国专利申请号62/410,331、62/410,348和62/410,351以及2016年12月5日提交的美国专利申请号62/430,333的优先权。以引用的方式将这些申请各自的内容并入本文。
本公开涉及从含金属硫化物的矿石中浸出金属的方法。更特别地,本公开涉及使用具有硫代羰基官能团的试剂从含贱金属硫化物的矿石中提取贱金属的湿法冶金工艺。本公开进一步涉及从浸出富液(pregnantleachsolution)中回收具有硫代羰基官能团的试剂,以用于再循环至湿法冶金工艺,所述湿法冶金工艺用于使用此类试剂从含贱金属硫化物的矿石中提取贱金属。本公开还进一步涉及从废浸出料中回收催化剂的方法,特别是涉及从含贱金属硫化物且贱金属已从其中浸出的废浸出料中回收具有硫代羰基官能团的试剂的方法。
技术介绍
矿物的水处理比火法冶金方法具有一些优势,特别是在处理复杂和/或低品味(low-grade)的矿石时。当施用于一些金属硫化物矿石时,湿法冶金工艺的主要缺点在于观察到的低提取速率。期望开发工业上感兴趣的可在时间尺度上实现高金属提取的方法。例如,黄铜矿(chalcopyrite)是半导体,因此在氧化溶液中电化学腐蚀。在硫酸铁介质中,总浸出反应如下:CuFeS2(s)+2Fe2(SO4)3(a)→CuSO4(a)+5FeSO4(a)+2S0(s)该反应可表示为阳极和阴极半电池反应的组合:阳极半电池反应:CuFeS2→Cu2++Fe2++2S0+4e-阴极半电池反应:4Fe3++4e-→4Fe2+ ...
【技术保护点】
1.一种从矿石中的至少一种金属硫化物中回收至少一种金属的方法,所述方法包括:使所述矿石与含有硫酸铁和具有硫代羰基官能团的试剂的酸性硫酸盐溶液接触,以生产含有金属离子的富液,其中,所述试剂的浓度范围为约0.2mM‑100mM;以及从所述富液中回收所述至少一种金属,其中,所述至少一种金属包括:铜,其中,所述至少一种金属硫化物包括黄铜矿、铜蓝、斑铜矿、硫砷铜矿、其中x:y的比在1到2之间的式CuxSy的铜硫化物、或它们的组合;镉,其中,所述至少一种金属硫化物为硫镉矿;镍,其中,所述至少一种金属硫化物为镍黄铁矿、紫硫镍矿或它们的组合;或者上述金属的组合。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.19 US 62/410,331;2016.10.19 US 62/410,348;1.一种从矿石中的至少一种金属硫化物中回收至少一种金属的方法,所述方法包括:使所述矿石与含有硫酸铁和具有硫代羰基官能团的试剂的酸性硫酸盐溶液接触,以生产含有金属离子的富液,其中,所述试剂的浓度范围为约0.2mM-100mM;以及从所述富液中回收所述至少一种金属,其中,所述至少一种金属包括:铜,其中,所述至少一种金属硫化物包括黄铜矿、铜蓝、斑铜矿、硫砷铜矿、其中x:y的比在1到2之间的式CuxSy的铜硫化物、或它们的组合;镉,其中,所述至少一种金属硫化物为硫镉矿;镍,其中,所述至少一种金属硫化物为镍黄铁矿、紫硫镍矿或它们的组合;或者上述金属的组合。2.如权利要求1所述的方法,其中,所述矿石以粗颗粒提供。3.一种从精矿中的至少一种金属硫化物中回收至少一种金属的方法,所述方法包括:使所述精矿与含有具有硫代羰基官能团的试剂的酸性硫酸盐溶液接触,以生产含有金属离子的富液,其中,所述酸性硫酸盐溶液中所述试剂的起始浓度范围为约0.2mM-100mM;以及从所述富液中回收所述至少一种金属,其中,所述至少一种金属包括:铜,其中,所述至少一种金属硫化物包括黄铜矿、铜蓝、斑铜矿、硫砷铜矿、其中x:y的比在1到2之间的式CuxSy的铜硫化物、或它们的组合;镉,其中,所述至少一种金属硫化物为硫镉矿;镍,其中,所述至少一种金属硫化物为镍黄铁矿、紫硫镍矿或它们的组合;或者上述金属的组合。4.如权利要求3所述的方法,其中,所述精矿以粗颗粒提供。5.一种从原料中的至少一种金属硫化物中回收至少一种金属的方法,所述方法包括:使所述原料与含有具有硫代羰基官能团的试剂的酸性硫酸盐溶液接触,以生产含有金属离子的富液,其中,所述酸性硫酸盐溶液中所述试剂的起始浓度范围为约0.2mM-100mM;以及从所述富液中回收所述至少一种金属,其中,所述至少一种金属包括:铜,其中,所述至少一种金属硫化物包括黄铜矿、铜蓝、斑铜矿、硫砷铜矿、其中x:y的比在1到2之间的式CuxSy的铜硫化物、或它们的组合;镉,其中,所述至少一种金属硫化物为硫镉矿;镍,其中,所述至少一种金属硫化物为镍黄铁矿、紫硫镍矿或它们的组合;或者上述金属的组合。6.如权利要求5所述的方法,其中,所述原料以粗颗粒提供。7.如权利要求2、4或6所述的方法,其中,所述粗颗粒为团聚颗粒。8.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中所述试剂的浓度范围为约0.2mM-约30mM。9.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中所述试剂的浓度范围为约0.2mM-约20mM。10.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中所述试剂的浓度范围为约0.2mM-约10mM。11.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中所述试剂的浓度范围为约0.2mM-约5mM。12.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中所述试剂的浓度范围为约0.2mM-约4mM。13.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中所述试剂的浓度范围为约0.2mM-约3mM。14.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中所述试剂的浓度范围为约0.2mM-约2mM。15.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中所述试剂的浓度范围为约0.2mM-约1.5mM。16.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中所述试剂的浓度范围为约0.2mM-约1.0mM。17.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中所述试剂的浓度范围为约0.2mM-约0.5mM。18.如权利要求1-17中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括铜,所述金属硫化物包括黄铜矿。19.如权利要求1-17中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括铜,所述金属硫化物包括铜蓝。20.如权利要求1-17中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括铜,所述金属硫化物包括其中x:y的比在1到2之间的式CuxSy的铜硫化物。21.如权利要求20所述的方法,其中,所述铜硫化物包括辉铜矿。22.如权利要求20所述的方法,其中,所述铜硫化物包括久辉铜矿。23.如权利要求20所述的方法,其中,所述铜硫化物包括蓝辉铜矿。24.如权利要求1-17中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括铜,所述金属硫化物包括斑铜矿。25.如权利要求1-17中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括铜,所述金属硫化物包括硫砷铜矿。26.如权利要求1-17中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括镉,所述金属硫化物包括硫镉矿。27.如权利要求1-17中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括镍,所述金属硫化物包括镍黄铁矿。28.如权利要求1-17中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括镍,所述金属硫化物包括紫硫镍矿。29.如权利要求1-28中任一项所述的方法,其中,所述试剂为硫脲(Tu)、硫代乙酰胺(TA)、乙烯硫脲(ETu)、二甲基二硫代氨基甲酸钠(SDDC)、三硫代碳酸乙烯酯(ETC)、氨基硫脲(TSCA)或它们的组合。30.一种从矿石中的至少一种金属硫化物中回收至少一种金属的方法,所述方法包括:使所述矿石与含有硫酸铁和甲脒二硫化物(FDS)的酸性硫酸盐溶液接触,以生产含有金属离子的富液;以及从所述富液中回收所述金属,其中,所述至少一种金属包括:铜,其中,所述至少一种金属硫化物包括黄铜矿、铜蓝、斑铜矿、硫砷铜矿、其中x:y的比在1到2之间的式CuxSy的铜硫化物、或它们的组合;镉,其中,所述至少一种金属硫化物为硫镉矿;镍,其中,所述至少一种金属硫化物为镍黄铁矿、紫硫镍矿或它们的组合;或者上述金属的组合。31.如权利要求30所述的方法,其中,所述矿石以粗颗粒提供。32.一种从精矿中的至少一种金属硫化物中回收至少一种金属的方法,所述方法包括:使所述精矿与含有硫酸铁和甲脒二硫化物(FDS)的酸性硫酸盐溶液接触,以生产含有金属离子的富液;以及从所述富液中回收所述金属,其中,所述至少一种金属包括:铜,其中,所述至少一种金属硫化物包括黄铜矿、铜蓝、斑铜矿、硫砷铜矿、其中x:y的比在1到2之间的式CuxSy的铜硫化物、或它们的组合;镉,其中,所述至少一种金属硫化物为硫镉矿;镍,其中,所述至少一种金属硫化物为镍黄铁矿、紫硫镍矿或它们的组合;或者上述金属的组合。33.如权利要求32所述的方法,其中,所述精矿以粗颗粒提供。34.一种从原料中的至少一种金属硫化物中回收至少一种金属的方法,所述方法包括:使所述原料与含有硫酸铁和甲脒二硫化物(FDS)的酸性硫酸盐溶液接触,以生产含有金属离子的富液;以及从所述富液中回收所述金属,其中,所述至少一种金属包括:铜,其中,所述至少一种金属硫化物包括黄铜矿、铜蓝、斑铜矿、硫砷铜矿、其中x:y的比在1到2之间的式CuxSy的铜硫化物、或它们的组合;镉,其中,所述至少一种金属硫化物为硫镉矿;镍,其中,所述至少一种金属硫化物为镍黄铁矿、紫硫镍矿或它们的组合;或者上述金属的组合。35.如权利要求34所述的方法,其中,所述原料以粗颗粒提供。36.如权利要求31、33或35所述的方法,其中,所述粗颗粒为团聚颗粒。37.如权利要求30-36中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中FDS的浓度范围为约0.1mM-约15mM。38.如权利要求30-36中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中FDS的浓度范围为约0.1mM-约10mM。39.如权利要求30-36中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中FDS的浓度范围为约0.2mM-约5mM。40.如权利要求30-36中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中FDS的浓度范围为约0.1mM-约2.5mM。41.如权利要求30-36中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中FDS的浓度范围为约0.1mM-约2mM。42.如权利要求30-36中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中FDS的浓度范围为约0.1mM-约1.5mM。43.如权利要求30-36中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中FDS的浓度范围为约0.1mM-约1.0mM。44.如权利要求30-36中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中FDS的浓度范围为约0.1mM-约0.5mM。45.如权利要求30-36中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中FDS的浓度范围为约0.1mM-约0.25mM。46.如权利要求30-45中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括铜,所述金属硫化物包括黄铜矿。47.如权利要求30-45中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括铜,所述金属硫化物包括铜蓝。48.如权利要求30-45中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括铜,所述金属硫化物包括其中x:y的比在1到2之间的式CuxSy的铜硫化物。49.如权利要求48所述的方法,其中,所述铜硫化物包括辉铜矿。50.如权利要求48所述的方法,其中,所述铜硫化物包括久辉铜矿。51.如权利要求48所述的方法,其中,所述铜硫化物包括蓝辉铜矿。52.如权利要求30-45中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括铜,所述金属硫化物包括斑铜矿。53.如权利要求30-45中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括铜,所述金属硫化物包括硫砷铜矿。54.如权利要求30-45中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括镉,所述金属硫化物包括硫镉矿。55.如权利要求30-45中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括镍,所述金属硫化物包括镍黄铁矿。56.如权利要求30-45中任一项所述的方法,其中,所述至少一种金属包括镍,所述金属硫化物包括紫硫镍矿。57.如权利要求30-56中任一项所述的方法,其中,相对于不含所述试剂的酸性硫酸盐溶液,所述酸性硫酸盐溶液中FDS的浓度足以提供充足的硫脲以提高所述金属离子提取的速率,从而生产含有金属离子的富液。58.如权利要求1-57中任一项所述的方法,其中,使用三价铁离子氧化所述金属硫化物。59.如权利要求58所述的方法,其中,所述三价铁离子至少部分由细菌产生。60.如权利要求1-59中任一项所述的方法,其中,所述方法为渗滤浸出。61.如权利要求60所述的方法,其中,所述渗滤浸出为堆浸。62.如权利要求60所述的方法,其中,所述浸出为桶式浸出。63.如权利要求1-59中任一项所述的方法,其中,所述方法为槽式浸出。64.如权利要求1-63中任一项所述的方法,其中,从所述富液中回收金属包括溶剂提取和电积。65.如权利要求1-64中任一项所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液包含卤素离子。66.如权利要求65所述的方法,其中,所述卤素离子包括氯离子、溴离子、碘离子或它们的组合。67.如权利要求65或66所述的方法,其中,所述卤素离子包括碘离子。68.如权利要求66所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中氯化物的浓度为约20g/L以下。69.如权利要求66所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中氯化物的浓度范围为约20g/L-约120g/L。70.如权利要求66所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中氯化物的浓度范围为约20g/L-约80g/L。71.如权利要求66所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中氯化物的浓度范围为约20g/L-约50g/L。72.如权利要求66所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中氯化物的浓度为约120g/L以下。73.如权利要求66或67所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中碘化物的浓度为约300ppm以下。74.如权利要求66或67所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中碘化物的浓度为约100ppm以下。75.如权利要求66或67所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中碘化物的浓度范围为约100ppm-约300ppm。76.如权利要求66所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中溴化物的浓度为约10g/L以下。77.如权利要求66所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中溴化物的浓度为约30g/L以下。78.如权利要求66所述的方法,其中,所述酸性硫酸盐溶液中溴化物的浓度范围为约10g/L-约30g/L。79.具有硫代羰基官能团的试剂用于从原料中的至少一种贱金属硫化物中提取至少一种贱金属的用途,所述具有硫代羰基官能团的试剂的浓度范围为约0.2mM-100mM。80.如权利要求79所述的用途,其中,所述试剂为硫脲(Tu)、乙烯硫脲(ETu)、硫代乙酰胺(TA)、二甲基二硫代氨基甲酸钠(SDDC)、三硫代碳酸乙烯酯(ETC)、氨基硫脲(TSCA)或它们的组合。81.如权利要求79或80所述的用途,其中,所述试剂的浓度范围为约0.2mM-约30mM。82.甲脒二硫化物(FDS)用于从原料中的至少一种贱金属硫化物中提取至少一种贱金属的用途。83.如权利要求82所述的用途,其中,所述FDS的浓度范围为约0.1mM-50mM。84.如权利要求82所述的用途,其中,所述FDS的浓度范围为约0.1mM-约15mM。85.如权利要求79-84中任一项所述的用途,其中,所述至少一种贱金属包括铜、镉、镍或它们的组合。86.如权利要求79-85中任一项所述的用途,其中,所述至少一种贱金属包括:铜,其中,所述至少一种贱金属硫化物包括黄铜矿、铜蓝、斑铜矿、硫砷铜矿、其中x:y的比在1到2之间的式CuxSy的铜硫化物、或它们的组合;镉,其中,所述至少一种贱金属硫化物为硫镉矿;镍,其中,所述至少一种贱金属硫化物为镍黄铁矿、紫硫镍矿或它们的组合;或者上述金属的组合。87.如权利要求79-86中任一项所述的用途,其中,所述原料是矿石。88.如权利要求79-86中任一项所述的用途,其中,所述原料是精矿。89.如权利要求79-88中任一项所述的用途,其中,存在卤素离子。90.如权利要求89所述的用途,其中,卤素离子包括氯离子、溴离子、碘离子或它们的组合。91.如权利要求89或90所述的用途,其中,卤素离子包括碘离子。92.如权利要求89所述的用途,其中,氯化物的浓度为约20g/L以下。93.如权利要求89所述的用途,其中,氯化物的浓度范围为约20g/L-约120g/L。94.如权利要求89所述的用途,其中,氯化物的浓度范围为约20g/L-约80g/L。95.如权利要求89所述的用途,其中,氯化物的浓度范围为约20g/L-约50g/L。96.如权利要求89所述的用途,其中,氯化物的浓度为约120g/L以下。97.如权利要求89-91中任一项所述的用途,其中,碘化物的浓度为约300ppm以下。98.如权利要求89-91中任一项所述的用途,其中,碘化物的浓度为约100ppm以下。99.如权利要求89-91中...
【专利技术属性】
技术研发人员:戴维·狄克逊,爱德华·阿瑟里恩,任子赫,纳尔逊·莫拉·尔塔斯,
申请(专利权)人:不列颠哥伦比亚大学,捷迪资源公司,
类型:发明
国别省市:加拿大,CA
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